Investigations on Low Frequency Noises of On-Shore Wind Turbines

auteur: Esther Blumendeller e.a.

jaar: 2020

type onderzoek: veldonderzoek; gecombineerde metingen van (laagfrequent) geluid en windsterktes

tijdschrift & DOI nummer: Acoustics 2020, 2, 343–365; doi:10.3390/acoustics2020020

Relevantie: In dit artikel wordt inzichtelijk gemaakt welke onderdelen van windturbines geluid en trillingen veroorzaken (o.a. de passage van de bladen langs de toren, de draaiende delen in de gondel en generator. Ook de toren zelf genereert en ‘verzamelt’ allerlei geluid en geeft dit door als trillingen via de fundering naar de omgeving. zie voor een filmpje hiervan.

Er wordt ingegaan op de hoeveelheid infrasoon en laagfrequent geluid bij de bron en in de woning, waarbij de afname van de geluidsdruk door de afstand en door de gevels wordt getoond. Doordat de turbines gedurende periodes van de metingen werden stilgezet, kon met weergave in Sound Pressure Level (SPL) gedurende deze periodes worden getoond dat de SPL direct veranderde na stilstand of start, tot op 1,5 km vanaf de WT. Ook wordt getoond dat de niveaus van LFG beneden 10 Hz nauwelijks worden gedempt door de muren van woningen en dat specifiek de golven van 6Hz nauwelijks verminderen over langere afstanden.

(Toevallig [?] is er laboratorium onderzoek gedaan waarbij een toon van 6 Hz van 35 dB sterkte gedurende 28 dagen is aangeboden aan gezonde jongvolwassenen gedurende de slaap. Hierbij werd met fMRI onderzoek gevonden dat er verlies van hersencellen van de hersenschors was opgetreden)

Nederlandse samenvatting: De uitbreiding van het gebruik van hernieuwbare energie is een van de belangrijkste maatschappelijke opgaven in Europa en vereist daarom acceptatie en steun van de bevolking. In het geval van windturbines op land worden de klachten van omwonenden vaak geïnterpreteerd als gevolgen van laag frequent geluid ten gevolge van de werking van windturbines. Om de acceptatie van windenergieprojecten te verbeteren, moeten nationale normen en voorschriften rekening houden met dergelijke laagfrequente effecten. Deze bijdrage presenteert akoestische meetgegevens van laagfrequent geluid over langere periodes, dat direct in de buurt van windturbines (emissie) en binnen woningen (immissie) wordt geregistreerd met als doel de signaalkenmerken en de belangrijkste invloedrijke parameters te identificeren. Er wordt gekeken naar verschillende locaties (windpark en individuele turbine), windomstandigheden en tijds-bereiken. Er wordt aangetoond dat verschillende frequentie banden onder de 150 Hz (harmonischen [boventonen] van de frequentie van het passeren van de bladen, enz.) samenhangen met de rotatie van het rotorblad en de werking van de generator. Bovendien wordt vastgesteld dat stabiele atmosferische omstandigheden van grote invloed zijn op de voortgeleiding van de karakteristieke signalen. Voor toekomstig onderzoek dient dit werk ook als voorbeeld voor laagfrequente geluidsdrukgegevens tijdens bedrijf en stilstand van windturbines.

Original abstract: The expansion of renewable energy usage is one of the major social tasks in Europe and therefore requires acceptance and support from the population. In the case of onshore wind turbines, the complaints of local residents are often interpreted as infrasound disturbances conceivably caused by wind turbine operation. To improve the acceptance for wind energy projects, national standards and regulations need to incorporate such low frequency effects. This contribution presents long-term acoustic measurement data of low frequency noise recorded directly near wind turbines (emission) and inside of residential buildings (immission) with the objectives to identify the signal characteristics and main influential parameters. Different locations (wind farm and individual turbine), wind conditions, and time ranges are evaluated. It is shown that various frequency content below 150 Hz (harmonics of blade passing frequency, etc.) is connected to the rotation of the rotor blade and the operation of the generator. Furthermore, stable atmospheric conditions are determined to be of high importance for the transmission of the characteristic signals. For future research, this work also serves as an example for low frequency sound pressure data during operation and shutdown of wind turbines.

Zoektermen/tags: Laag frequent geluid; windturbinegeluid; voortgeleiding; atmosferische omstandigheden; lange termijn metingen